Cinnamaldehyd står for 85 % ~ 90 % av kanelessensiell olje, og Kina er et av de viktigste dyrkingsområdene for kanel, og cinnamaldehydressursene er rike. Cinnamaldehyd (C9H8O) har en molekylær struktur som en fenylgruppe koblet til et akrylein, i naturlig tilstand som en gulaktig eller gulbrun viskøs væske, med en unik og sterk kanel- og koksmak, og kan brukes i krydder og tilbehør. For tiden har det vært mange rapporter om den bredspektrede antibakterielle virkningen av cinnamaldehyd og dens mekanisme, og studiene har vist at cinnamaldehyd har en god antibakteriell effekt på bakterier og sopp. Innen medisin har noen studier gjennomgått forskningsfremgangen til cinnamaldehyd i metabolske sykdommer, sirkulasjonssykdommer, antitumor og andre aspekter, og funnet at cinnamaldehyd har gode farmakologiske aktiviteter mot diabetes, fedme, antitumor og andre aktiviteter. På grunn av sine rike kilder, naturlige ingredienser, sikkerhet, lave toksisitet, unike smak og bredspektret antibakteriell effekt, er det et mattilsetningsstoff godkjent av United States Food and Drug Administration og Kina. Selv om den maksimale mengden ikke er begrenset i bruk, begrenser flyktigheten og den skarpe lukten den brede bruken i mat. Å fikse cinnamaldehyd i matemballasjefilm kan forbedre den antibakterielle effektiviteten og redusere den sensoriske effekten på mat, og spille en rolle i å forbedre kvaliteten på matlagring og transport og forlenge holdbarheten.
1. Antibakteriell komposittmembranmatrise
Mesteparten av forskningen på antibakteriell emballasjefilm for mat bruker naturlige og nedbrytbare stoffer som filmdannende matrise, og emballasjefilmen fremstilles ved belegg, støping eller høytemperaturekstrudering. På grunn av den forskjellige virkningsmekanismen og kompatibiliteten mellom forskjellige membransubstrater og aktive stoffer, er egenskapene til den ferdige membranen forskjellige, så det er svært viktig å velge riktig membransubstrat. Vanlig brukte filmdannende substrater inkluderer syntetiske biologisk nedbrytbare stoffer som polyvinylalkohol og polypropylen, naturlige stoffer som polysakkarider og proteiner, og komposittstoffer. Polyvinylalkohol (PVA) er en lineær polymer, som vanligvis danner en tredimensjonal nettverksstruktur når den kryssbindes, og har utmerkede mekaniske egenskaper og barriereegenskaper. Naturlige membranlignende matriseressurser er rikelig og mye tilgjengelige. For eksempel kan polymelkesyre fermenteres fra råvarer som stivelse og mais, som har tilstrekkelige og fornybare kilder, god biologisk nedbrytbarhet og biokompatibilitet, og er et ideelt miljøvennlig emballasjemateriale. Komposittmatrisen er ofte sammensatt av to eller flere membranmatriser, som kan spille en komplementær rolle sammenlignet med en enkelt membranmatrise.
Mekaniske egenskaper og barriereegenskaper er viktige indikatorer for å evaluere egnetheten til emballasjefilm. Tilsetning av cinnamaldehyd vil tverrbinde med polymermembranmatrisen og dermed redusere den molekylære fluiditeten, reduksjonen i bruddforlengelse skyldes diskontinuiteten i polysakkaridnettverksstrukturen, og økningen i strekkfasthet skyldes økningen av hydrofile grupper under filmdannelsesprosessen forårsaket av tilsetning av cinnamaldehyd. I tillegg økte gasspermeabiliteten til cinnamaldehyd-komposittmembranen generelt, noe som kan skyldes dispersjon av cinnamaldehyd i polymeren for å skape porer, hulrom og kanaler, redusere masseoverføringsmotstanden til vannmolekyler, og til slutt føre til økning av gasspermeabiliteten til cinnamaldehyd-komposittmembranen. De mekaniske egenskapene og permeabiliteten til flere komposittmembraner er like, men strukturen og egenskapene til forskjellige polymersubstrater er forskjellige, og de forskjellige interaksjonene med cinnamaldehyd vil påvirke emballasjefilmens ytelse, og deretter påvirke dens anvendelse, så det er svært viktig å velge riktig polymersubstrat og konsentrasjon.
For det andre, metoden for binding av cinnamaldehyd og emballasjefilm
Cinnamaldehyd er imidlertid litt løselig i vann med en løselighet på bare 1,4 mg/ml. Selv om blandingsteknologien er enkel og praktisk, er de to fasene av den fettløselige cinnamaldehyden og den vannløselige membranmatrisen ustabile, og de høye temperatur- og høytrykksforholdene som vanligvis kreves i filmdannelsesprosessen reduserer konsentrasjonen av tilgjengelig cinnamaldehyd i membranen betydelig. Det er vanskelig å oppnå den ideelle bakteriostatiske effekten. Innstøpningsteknologi er prosessen med å bruke veggmaterialet til å pakke inn eller adsorbere det aktive stoffet som må innstøpes for å gi ytelsesstøtte eller kjemisk beskyttelse. Bruken av innstøpningsteknologi for å fiksere cinnamaldehyd i emballasjematerialet kan gjøre det langsommere, forbedre retensjonshastigheten, forlenge filmens antibakterielle aldring og optimalisere de mekaniske egenskapene til emballasjefilmen. For tiden kan de vanlige bærerkonstruksjonsmetodene for å kombinere cinnamaldehyd med emballasjefilm deles inn i to kategorier: kunstig bærerkonstruksjon og naturlig bærerkonstruksjon, inkludert polymerinnstøpning, nanoliposominstøpning, cyklodekstrininnstøpning, nano-leirebinding eller -lasting. Gjennom kombinasjonen av lagmontering og elektrospinning kan cinnamaldehyd-leveringsbæreren optimaliseres, og virkningsmodusen og anvendelsesområdet for cinnamaldehyd kan forbedres.
Påføring av kanelaldehyd aktiv matemballasjefilm
Ulike typer mat har ulikt vanninnhold, næringssammensetning og lagrings- og transportforhold, og vekstdynamikken til fordervende mikroorganismer er svært forskjellig. Konserveringseffekten av antibakteriell cinnamaldehydemballasje for forskjellige matvarer er også forskjellig.
1. Friskholdende effekt på grønnsaker og frukt
Kina er rikt på naturressurser, og produksjonen og markedsforbruket av grønnsaker og frukt er enormt. Imidlertid er fuktighets- og sukkerinnholdet i grønnsaker og frukt høyt, rikt på næringsstoffer og utsatt for mikrobiell forurensning og forringelse under lagring, transport og salg. For tiden er bruk av antibakteriell emballasjefilm et viktig middel for å forbedre lagrings- og transportkvaliteten til grønnsaker og frukt og forlenge holdbarheten. Cinnamaldehyd-polymelkesyre-komposittfilmemballasje av epler kan redusere tap av næringsstoffer, hemme veksten av rhizopus og forlenge lagringsperioden for epler til 16 dager. Når cinnamaldehyd-aktiv matemballasjefilm ble påført ferske gulrøtter, ble veksten av mugg og gjær hemmet, råtehastigheten til grønnsaker ble redusert og holdbarheten ble forlenget til 12 dager.
2. Kjøttprodukters friskhetseffekt Kjøttmat er rik på protein, fett og andre stoffer, rik på næringsstoffer og unik smak. Ved romtemperatur forårsaker reproduksjon av mikroorganismer nedbrytning av kjøttproteiner, karbohydrater og fett, noe som resulterer i kjøttkorrupsjon, klebrig overflate, mørk farge, tap av elastisitet og ubehagelig lukt. Cinnamaldehyd aktiv matemballasjefilm er mye brukt i svinekjøtt- og fiskeemballasje, og hemmer hovedsakelig veksten av Staphylococcus aureus, Escherichia coli, aeromonas, gjær, melkesyrebakterier og andre bakterier, og kan forlenge holdbarheten på 8 ~ 14 dager.
3. Meieriprodukters friskhetseffekt For tiden øker forbruket av meieriprodukter i Kina år for år. Ost er et fermentert melkeprodukt med rik næringsverdi og protein. Men ost har kort holdbarhet, og svinnraten ved lave temperaturer er fortsatt alarmerende. Bruk av matemballasjefilm med kanelaldehyd kan effektivt forlenge holdbarheten til ost, sikre god smak og forhindre at osten harskner. For osteskiver og ostesauser forlenges holdbarheten til henholdsvis 45 dager og 26 dager etter bruk av kanelaldehydaktiv emballasje, noe som bidrar til å spare ressurser.
4. Friskholdende effekt av stivelsesbrød og -kaker er stivelsesprodukter laget av hvetemelbearbeidet, myk furu-bomull, søte og deilige. Brød og kaker har imidlertid kort holdbarhet og er utsatt for muggforurensning under salg, noe som resulterer i kvalitetsforringelse og matsvinn. Bruk av cinnamaldehydaktiv matemballasje i svampekake og skivet brød kan hemme veksten og spredningen av penicillium og svartmugg, og forlenge holdbarheten til henholdsvis 10 ~ 27 dager.
Cinnamaldehyd har fordelene med rikelig kilde, høy bakteriostase og lav toksisitet. Som et bakteriostasemiddel i aktiv matemballasje kan stabiliteten og den langsomme frigjøringen av cinnamaldehyd forbedres ved å konstruere og optimalisere leveringsbæreren, noe som er av stor betydning for å forbedre lagrings- og transportkvaliteten til fersk mat og forlenge holdbarheten til mat. I de senere år har cinnamaldehyd gjort mange prestasjoner og fremskritt innen forskning på konservering av matemballasje, men relatert anvendelsesforskning er fortsatt i den innledende fasen, og det er fortsatt noen problemer som må løses. Gjennom sammenlignende studier av effekten av forskjellige leveringsbærere på membranens mekaniske egenskaper og barriereegenskaper, grundig utforskning av virkningsmekanismen til cinnamaldehyd og bærer og dens frigjøringskinetikk i forskjellige miljøer, studier av påvirkningen av vekstloven til mikroorganismer i mat på matforringelse, og reguleringsmekanismen for antibakteriell emballasje på timing og frigjøringshastighet for antimikrobielle midler, design og utvikle aktive emballasjesystemer som kan oppfylle forskjellige krav til matkonservering.
Publisert: 03.01.2024